Suspensiones convencionales: compuesto por: elementos elásticos, amortiguadores, barras estabilizadoras, tirantes de reacción, barras transversales, brazos de suspensión, mangueta, rótulas, silemblock. Pueden ir combinados por: suspensión de eje rígido, suspensión de ruedas independientes, suspensión de eje semirrígido.
Elementos elásticos: están situados entre el chasis y los brazos de las ruedas o las manguetas. Tienen el objetivo de absorber los impactos que las irregularidades del terreno provocan en las ruedas y son los responsables de la altura del vehículo respecto al suelo. Son: muelles, ballestas y barras de torsión.
-Muelles: el muelle de suspensión es una barra de acero elástico de sección circular, enrollada en forma de espira continua en torno de un eje imaginario. Tipos:
-Los muelles de tensión constante se caracterizan por tener una constante elástica, es decir, la relación de la fuerza de deformación y el desplazamiento que ocasiona es constante en todo el espiral. Son empleados normalmente en suspensiones delanteras, donde las variaciones de carga no son excesivas. La dureza de un muelle helicoidal aumenta: con un diámetro mayor de la barra de acero; con un diámetro menor del muelle; con una mayor cantidad de las espiras.
-En los muelles de tensión gradual, la deformación ante un mismo esfuerzo no es constante durante todo recorrido del muelle. Se suele utilizar sobre todo en la suspensión trasera que está sujeta a mayores diferencias de carga. Se reconocen por: un paso desigual de las espiras; una geometría cónica de las espiras; un diámetro cónico del muelle; combinación de dos elementos de muelles.
-Ballestas: se utilizan principalmente en vehículos industriales, aunque también se puede encontrar en suspensiones delanteras y traseras de turismos. Tienen un recorrido menor que los muelles helicoidales, pero soportan grandes esfuerzos, por ese motivo se emplean más en vehículos industriales y en los todoterrenos.
-Se denominan ballestas semielípticas porque sus hojas tienen forma de una elipse imaginaria y están en contacto unas con otras, son convencionales y las más utilizadas en vehículos pesados.
-En las ballestas parabólicas las hojas no tienen un grosor uniforme en toda su longitud como sucede en las semielípticas y no se tocan entre sí, teniendo la misma longitud, son más blandas.
-Barras de torsión: se trata de una barra de acero con una gran elasticidad, concebida para soportar esfuerzos de torsión, de tal forma que, si se sujeta la barra en uno de sus extremos y se le aplica una fuerza de torsión en el otro extremo, la barra se retorcerá ligeramente a causa de su elasticidad, oponiendo un par de reacción de igual valor y sentido contrario al esfuerzo aplicado. Las más utilizadas: con dos barras de torsión; con cuatro barras de torsión.
Tipos de amortiguadores:
–Bitubo: el diseño estándar incluye un pistón que se desliza en un cilindro relleno de aceite y aire a presión atmosférica. Este pistón está compuesto por un paquete de discos, uno con orificios calibrados y otros de flexión. A medida que sube y baja el pistón obliga al aceite a pasar a través de los orificios. A la vez el vástago entra y sale del tubo, modificando el volumen disponible para el aceite. Cuando se reduce el volumen, se produce un exceso de aceite y este exceso regresa al depósito de aceite. Cuando el vástago vuelve a salir, produce un vacío que aspira un volumen de aceite equivalente al volumen desplazado por el vástago, a través de las válvulas del pistón y de un orificio situado en la válvula de fondo.
–Monotubo: actualmente los amortiguadores monotubo son de gas y contienen en uno de sus extremos una pequeña carga de nitrógeno a alta presión. Un pistón flotante separa este gas del aceite, impidiendo que se mezclen. Cuando el pistón del vástago baja, el aceite comprime el gas. D esta manera, el gas sufre una variación de volumen, con lo que desempeña el mismo papel que el tubo de reserva.
-Amortiguadores compensadores de carga: son muy similares a los amortiguadores hidráulicos, excepto que sus dos extremos están sellados mediante un diafragma y su presión es variada gracias al accionamiento de un compresor de aire que permite al usuario mantener la altura de la carrocería estable independientemente de la carga trasportada del vehículo.
-Amortiguador con tecnología PSD (Sensatrac): se trata de un amortiguador convencional de gas bitubo o monotubo, en el que se practica una pequeña ranura en su tubo interior de trabajo con el fin de producir un paso extra de aceite en ciertas situaciones que suavicen el comportamiento del amortiguador. Esta ranura se practica de modo que la misma queda centrada respecto a la válvula de pistón. La altura de la válvula se determina con el coche en reposo y con una carga en el asiento del piloto.
-Amortiguadores Nivomat: el sistema de funcionamiento es el siguiente: al cargar el vehículo, disminuye la altura de la carrocería y, por lo tanto, la del amortiguador. Cuando el vehículo inicia su desplazamiento y se mueve, comienza a compensar la altura del vehículo bombeando el aceite que contienen el amortiguador de unas cámaras a otras hasta que la carrocería queda a la altura predeterminada, permaneciendo en esta posición no solo en marcha, sino también con el motor apagado. De la misma manera, si el vehículo se descarga, la carrocería queda alta, volviendo a la horizontalidad una vez el amortiguador comienza a moverse.
-Amortiguador magnetorreológico: se utilizan diferentes fluidos magnetorreológicos que varían de forma proporcional su viscosidad frente a un campo magnético, provocando en el amortiguador que la suspensión varíe de formas continua, en función del asfalto que es detectado por los sensores incorporados al vehículo que controlan la estabilidad, la velocidad y la posición de las ruedas entre otros.
Recomendaciones paras la instalación correcta de los amortiguadores:
1.Consultar la ficha técnica del vehículo y del amortiguador
2.Nunca utilizar una pistola neumática durante el proceso de montaje de los amortiguadores
3.Se utilizarán siempre herramientas apropiadas y en perfecto estado de seguridad
4.Al sustituir un cartucho, es necesario verter unos 50dm3 de aceite en el interior de3l cartucho del struts antes de introducir el cartucho nuevo.
5.Si el amortiguador es hidráulico no presurizado, hay que cebar el amortiguador antes de su instalación en el vehículo.
6.Apretar las fijaciones del amortiguador con el coche descansado sobre sus cuatro ruedas
7.Utilizar siempre una llave dinamométrica para apretar las tuercas y pernos al par de torsión que se indique en las hojas de instrucciones de montaje o recomendaciones del fabricante.
8.Revisar la alineación del vehículo siempre que sustituya los amortiguadores
Suspensión hidroneumática: (figura) es conceptualmente diferente a los sistemas de suspensión convencional. La particularidad de conservar la altura del vehículo constante, independientemente del peso que exista en su interior.
Funcionamiento del circuito hidroneumático: en cada rueda se encuentra un cilindro de suspensión a través del cual se desplaza un pistón cuyo extremo está unido al brazo de suspensión. E el extremo opuesto se encuentra una esfera de suspensión que permite la entrada de fluido hidráulico y en su interior se encuentra el gas a presión. El gas está presionando en todo momento al pistón para que este a su vez mantenga la rueda en contacto con el suelo. Cuando una rueda aborda una irregularidad en el terreno, se desplaza en sentido ascendente o descendente. Cuando el movimiento es ascendente, el pistón sube empujando el líquido hacia el interior de la esfera comprimiendo el gas, cuando el movimiento descendiente, el gas se expansiona empujando el líquido hacia el cilindro de suspensión. Una vez pasado el obstáculo la presión recobra su valor de equilibrio y el pistón vuelve a su posición inicial.
Funcionamiento del sistema de suspensión neumática: el resorte neumático funciona como un muelle clásico de suspensión. Cuando sube por efecto de las condiciones de marcha, el resorte se comprime disminuyendo su volumen y aumentando consecuentemente la presión interior. Esta sobrepresión hace recuperar el estado inicial una vez sobrepasado el obstáculo. El aire comprimido se suministra desde un compresor accionado por el motor del vehículo que abastece al depósito primario o calderín. Son extremadamente susceptibles a la humedad, suelen incluir un secador de aire. En los vehículos industriales forman parte tanto del sistema de suspensión neumática como el sistema de frenos de aire comprimido. La regulación de aire comprimido que proviene del depósito se realiza en primer lugar, cargando el sistema de frenos hasta alcanzar una presión de 770kPa. A fin de limitar la presión del sistema de aire, se instala una válvula limitadora de presión conectada al depósito para interrumpir la alimentación de aire cuando la presión alcanza el valor tarado. En este momento, se abre una válvula reguladora para que el aire fluya hacia los depósitos auxiliares del sistema de suspensión. El compresor continúa cargando la suspensión neumática hasta que la presión alcanza aproximadamente 1200 kPa.
Dirección convencional: volante, columna de la dirección, caja de la dirección, bielas de la dirección, rótulas.
Volante: está acoplado a la columna de la dirección a través de un estriado, y fijado por una tuerca. Su movilidad giratoria se trasmite a la caja de dirección a través de la columna. El diámetro del volante se diseña con el fin de que resulte cómodo de manejar y para minimizar el esfuerzo necesario para orientar las ruedas. En los vehículos que disponen de airbag, es en él donde se encuentra la unidad del conductor por lo que, por razones de seguridad al manipularlo, hay que tener en cuenta las precauciones que recomienda el fabricante.
Caja de dirección:
-Caja de dirección de cremallera: tiene las ventajas de ser sencillo, preciso, ocupar poco espacio y además requiere de poca tirantearía para su activación. La caja de la dirección está fijada al chasis y se encuentra 0entre la columna de la dirección y las bielas de mando. Está compuesta básicamente por un piñón con dentado helicoidal unido a la columna de la dirección y una barra tallada en cremallera que engrana con el piñón, que cuando el conductor gira el volante, el piñón al estar engranado con la cremallera provoca un desplazamiento longitudinal. La uníón con las bieletas se produce a través de un sector roscado, o a través de rótula esféricas. La cremallera va apoyada sobre casquillos, engrasada, y protegida del exterior a través de fuelles de goma. El piñón está apoyado sobre un casquillo o rodamiento, y la uníón a la columna de la dirección se produce normalmente a través de una junta o de un soporte de caucho.
-Caja de cambios de tornillo sin fin: en este tipo de cajas básicamente están compuestas por un tornillo sin fin que toma movimiento de la columna de la dirección y que puede estar engranado a una tuerca, dedo, rodillo, etc. El sector que engrana con el tornillo sin fin es el que da movimiento al brazo de mando para que, a su vez, a través de la tirantería de la dirección se pueden orientar las ruedas. Tanto el tronillo sin fin como el sector que engrana con él, van alojados en una caja cerrada fijada a la carrocería y están perfectamente lubricados.
Dirección hidráulica con control electrónico: La electroválvula es alimentada por la unidad de control para regular el paso de fluido hidráulico hacia la parte superior del émbolo de retroacción. Cuanto mayor sea la presión, mayor será la fuerza ejercida por el émbolo de retroacción sobre las bolas que a su vez se sitúan sobre el elemento de centrado. La unida de control suministrada más o menos corriente eléctrica en función de la velocidad del vehículo. La válvula se encuentra prácticamente abierta en posición de reposo. Cuando el vehículo está parado o circula a baja velocidad, la unidad de control alimenta la electroválvula para que se cierre y como consecuencia de ello, se impide el paso de fluido hacia el émbolo de retroalimentación. A medida que el vehículo aumenta la velocidad, se produce un descenso progresivo en la alimentación de la electroválvula y como consecuencia de ello, un aumento de paso de fluido hacia el émbolo de retroacción hacia dejarla totalmente abierta, momento en el que se produce la mayor sensación de firmeza de la dirección.
Sistemas de antibloqueo de frenos: evita el bloqueo de las ruedas mientras el vehículo se está desplazando, manteniéndolo en el límite de adherencia del neumático en todo tipo de calzadas. Los objetivos:
-Optimizar el funcionamiento del sistema de frenos al conseguir distancias de frenado más cortas.
-Mantener el control de la dirección en todo momento.
-Mejorar la estabilidad de marcha durante la frenada. El conductor dirige el vehículo en todo momento.
-Mantenerlos neumáticos en perfectas condiciones al evitar su bloqueo en perfectas condiciones al evitar su bloqueo mientras que el vehículo se está desplazando
Se puede gestionar el bloqueo de diferentes formas:
-ABS de dos canales: la presión solo es regulada en las ruedas del eje delantero según su grado de adherencia. En caso de bloqueo de una rueda trasera el ABS no actúa.
-ABS de tres canales: la presión es regulada en las ruedas delanteras según su grado de adherencia. Las ruedas traseras se regulan según la rueda que tenga menor grado de adherencia. En caso de tendencia al bloqueo de una de la rueda trasera, el sistema quita presión a las ruedas del eje trasero.
-ABS de cuatro canales: es el más extendido, la presión se regula de forma individual en todas las ruedas según sea su grado de adherencia.
Elementos del ABS: sensores de ruedas; unidad de control, grupo hidráulico, luz de testigo.